Historia del control automatico

1. HISTORIA DEL
CONTROL
AUTOMATICO
UNIVERSIDAD
POLITECNICA
SALESIANA
INGENIERIA
MECANICA
TEORIA DE
CONTROL
2015

2. HISTORIA DEL CONTROL
AUTOMATICO
El uso de técnicas para controlar un sistema tiene un historia fascinante.
Las primeras aplicaciones aparecieron en el desarrollo de los mecanismos
reguladores con flotador creados en Grecia en el periodo 300 a. C.
El reloj de agua de Ktesibios usaba un regulador con flotador.

3.  En el año 250 a.C. Philon de Bizancio, construyo un sistema de
regulación de nivel de una lámpara de aceite. Al quemarse el aceite
de la lámpara, el nivel del depósito de aceite bajaba haciendo que
entrará aire en otro depósito de forma que éste suministraba más
aceite al depósito de la lámpara.
 Herón de Alejandría, que vivió en el siglo 1 d.C. publico un libro titulado
“Pneumatica” en el que describe varias formas de mecanismos de nivel
de agua (vino) con reguladores de flotador

4. Cornelis Drebbel (Holandés) (1572-1634) construyó en 1618 una
incubadora con una realimentación explícita para regular la
temperatura. Trabajo hecho en Inglaterra.
Sin embargo el trabajo más significativo de Drebbel fue el primer
submarino útil en 1620, donde también utilizó sistemas realimentados.
(aplica retroalimentación: la salida comunica al ingreso)

5. Denis Papin Francés (1647-1712) invento el
primer regulador de presión para calderas de
vapor en 1681, el regulador de presión de
Papin, fue una especie de regulador de
seguridad similar a la válvula de las ollas de
presión.
Máquina generadora de vapor Regulador automático

6. El primer controlador con realimentación
automática usado en una proceso industrial fue el
regulador centrífugo de James Watt, desarrollado
en 1769 para controlar la velocidad de una
maquina de vapor. El dispositivo es completamente
mecánico.

7. Medía la velocidad del eje motor y utilizaba el movimiento
centrifugo del volante para controlar la válvula y por tanto,
la cantidad de vapor que entraba en la maquina. Cuando
aumenta la velocidad se elevan los contrapesos, alejándose
del eje y cerrando la válvula, los contrapesos necesitan
potencia de la maquina para girar y por tanto hacen menos
exacta la mediad de la velocidad.

8.  El primer sistema ruso es el regulador de nivel de agua
de flotador que fue inventado por Polzunov en 1765, el
flotador detecta el nivel y controla la válvula que tapa
la entrada del agua. Figura 4

9. Hasta finales del siglo XIX el control
automático se caracterizó por ser
eminentemente intuitivo.
El deseo de mejorar las respuestas transitorias y la exactitud de
los sistemas de control, obligó a desarrollar la teoría de control:
J.C. Maxwell (1831-1879), consideró una teoría matemática
relacionada con la teoría de control usando el modelo de
una ecuación diferencial 1868. I.A. Vyshnegradskii teoría
matemática de los reguladores:
Sus Aportaciones:
• Concepto de estabilidad.
• Modelación matemática.
• Importancia de la acción Proporcional, integral,
derivadora (controladores).
• Linealización de sistemas.

10. Otras aportaciones relevantes:
Alexander M. Lyapunov (1857-1918)
Minorsky en 1922 (Sistemas de dirección en
barcos con realimentación. Ecuaciones
diferenciales)
Hazen (Servomecanismos, sistemas de
posición, seguimiento de trayectorias)
Andronov (Análisis de dinámicas no
lineales. Bases del control moderno en
Rusia)

11. Durante la segunda guerra mundial se
intensificó el desarrollo de sistemas de
control:
• Grandes desarrollos principalmente en R.
Unido, E.U. y Alemania.
• Desarrollo del control clásico en sistemas
realimentados.
• Grandes avances prácticos
principalmente en servomecanismos,
autopilotos y control de armas.
• Conocimiento ampliamente expandido
después de la guerra.

12.  Después de la segunda guerra mundial con el
mayor uso de la transformada de Laplace las
técnicas de dominio de la frecuencia
continuaron dominando el campo del control
(control clásico).
 Durante la década de 1980, la utilización de
computadores digitales como componentes de
control se ha convertido en una rutina.
LA TEORIA DE CONTROL SE CONVIRTIO EN UNA
NECESIDAD INSUSTITUIBLE EN EL DISEÑO DE
MAQUINAS EN CUALQUIER TIPO DE APLICACIÓN.

13. Desarrollo histórico de los sistemas de control
(fecha relevantes)
1769
Maquina de vapor y controlador de desarrollo de James Watt. La maquina se utiliza con
frecuencia para marcar el comienzo de la revolución industrial en Gran Bretaña. Durante la
revolución se produjo grandes logros en el desarrollo de tecnología de automatización.
1868
J.C Maxwel formula un modelo matemático para el controlador de la máquina de vapor
1913
Introducción de la maquina de ensamblaje mecanizado de Henry Ford para la producción de
automóviles
1927
H.W Bode analiza los amplificadores realimentados. Luego esto servirá para análisis de
estabilidad en los sistemas de control.
1932
H. Nyquist desarrolla un método para analizar la estabilidad de sistemas.
1952
Control numérico (CN) desarrollado en Massachusetts Institute of Technogoly para el control
de ejes de maquinas herramientas

14. 1954
George Devol desarrolla al concepto de FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA
1960
Primer robot Unimate, basados en los diseños de Devol. Este se instala en 1961 para
atender procesos de fundición
1970
Desarrollados los modelos de variables de estado y el control optimo.
1980
Estudios amplios sobre sistemas de control robusto (CONTROLADORES)
1990
Empresas de fabricación orientadas a la exportación apuesta por la automatización
1994
Uso generalizado de los sistemas de control con realización en los automóviles.
1997
El primer vehículo autónoma, conocido como Sojourner, explora la superficie marciana
1998-2003
Avances en micro y nanotecnología. Se desarrollan las primeras micromáquinas
inteligentes y se crean nanomáquinas.
ACTUALMENTE (2015), EL CONTROL DE SISTEMAS ES REALIZADO POR MAQUINAS DIGITALES
QUE EJECUTAN COMPLEJOS ALGORITMOS DE CONTROL LINELIALIZADO.

15. GRACIAS POR
SU ATENCIÓN